Regolazione trascrizionale delle isoforme VDAC umane: analisi dei loro profili di espressione, dell'attività del promotore e dei regolatori trascrizionali

I VDAC (Voltage Dependent Anion-selective Channels) sono proteine canale localizzate nella membrana mitocondriale esterna dove mediano principalmente gli scambi metabolici tra citosol e mitocondri. Negli eucarioti superiori, i VDAC formano una famiglia multigenica che include tre isoforme (VDAC1-3) codificate da tre diversi geni nucleari. Nonostante esse condividano un’elevata similarità nella sequenza e nella struttura, studi funzionali fatti negli ultimi anni sulle proteine VDAC suggeriscono che ciascuna isoforma svolga ruoli biologici diversi all’interno della cellula. Un aspetto cruciale della ricerca sui canali VDAC è comprendere come l'espressione di questi tre geni venga regolata in condizioni normali o in risposta a stimoli esterni. Chiarire questo aspetto potrebbe essere essenziale per far luce sulle specifiche funzioni di ogni singola isoforma. Lo scopo di questo lavoro di dottorato è stato pertanto quello di analizzare il meccanismo di regolazione trascrizionale dei geni VDAC umani attraverso la caratterizzazione dei loro profili di espressione in diversi tessuti, della struttura dei loro promotori genici e della distribuzione dei siti di legame per fattori di trascrizione comuni o specifici per ciascuna isoforma. L'analisi dei profili di espressione dei geni VDAC ha rivelato una distribuzione perlopiù ubiquitaria dei trascritti delle tre isoforme, con una predominanza di VDAC1 e VDAC2 rispetto a VDAC3. Tuttavia, i dati di RNA-seq CAGE ottenuti dal progetto FANTOM5 riportano che l’isoforma maggiormente espressa è VDAC3, probabilmente a causa della maggiore attività trascrizionale del suo promotore genico. Infatti, sia i risultati di RT-PCR e che il saggio di attività del promotore hanno confermato che, sebbene VDAC1 sia l'isoforma più abbondante, il promotore del gene VDAC3 presenta un’attività trascrizionale più elevata. Inoltre, dall'analisi bioinformatica dei promotori VDAC è emersa la presenza di siti di legame per fattori di trascrizione coinvolti nella regolazione dei processi di proliferazione cellulare, differenziazione, apoptosi e nel metabolismo. Per ogni isoforma è anche stato definito un set unico di fattori di trascrizione che ha consentito di evidenziare il loro possibile coinvolgimento in specifici processi cellulari. Infine, è stato studiato il meccanismo di regolazione di VDAC1 durante stress metabolici indotti da deprivazione di nutrienti e ipossia. In questo contesto di adattamento metabolico l’espressione di VDAC1 e l’attività del suo promotore aumentano in maniera significativa. Abbiamo inoltre dimostrato che i fattori NRF-1 e HIF-1α contribuiscono alla modulazione dell’attività del promotore VDAC1 in queste condizioni di stress.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2021

Author dc:creator

• ZINGHIRINO, FEDERICA

Contributors dc:contributor

• GUARINO, FRANCESCA MARIA

• VDAC isoforms, Promoter structure, Expression profile, Transcription factors, Mitochondria
• Isoforme VDAC, Promotori genici, Profili di espressione, Fattori di trascrizione, Mitocondri

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/581819

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/581819